豫西宜阳地区上二叠统孙家沟组上段钙质结核成因及其对古气候的指示意义

钙质结核作为沉积地层中重要记录之一,蕴含着丰富的古气候信息。本文选取豫西宜阳地区上二叠统孙家沟组上段的钙质结核为研究对象,运用岩石学与地球化学等方法对钙质结核的特征及成因进行研究并恢复该时期的古气候。结果表明:(1)孙家沟组上段的钙质结核根据不同的岩石学特征可分为Ⅰ类和Ⅱ类。Ⅰ类为分布在该段底部和顶部紫红色、灰黄色团块状和姜结状结核,其成因主要是成岩作用过程中CaCO_3饱和沉淀、溶蚀交代形成;Ⅱ类以位于该段中上部土黄色椭球状结核为主,与围岩层有明显的界线,具有同心纹理,为碳酸盐在饱和后不断析出受胶结作用影响凝结成核,并使结核由内向外不断生长。(2)Ⅱ类结核的碳、氧同位素、古盐度"Z值""S值"的变化特征表明上段地层为封闭型的半咸水-咸水湖泊沉积,其古气候特征主要以炎热干旱-半干旱为主。(3)宜阳地区孙家沟组上段钙质结核的大量出现,预示着晚二叠世的古气候由温湿型向干热型转变。本次研究结果对揭示二叠纪末期陆相古气候的变化具有重要的意义。